(57)【要約】【課題】ピエゾ抵抗素子を用いた加速度センサーを有する電気機械変換器の製造方法において、製造工程が複雑になるという課題があった。【解決手段】基板の上部にシリコン酸化膜とシリコン窒化膜と多結晶シリコン膜とを積層し、梁部とピエゾ抵抗素子とを形成する工程を有する電気機械変換器の製造方法において、シリコン窒化膜１４を梁部に加工する工程と、多結晶シリコン膜１６をピエゾ抵抗素子３２に加工する工程と、梁部の応力を調整する梁部応力調整工程と、ピエゾ抵抗素子３２の抵抗値を調節する抵抗値調整工程とを有し、梁部応力調整工程と抵抗値調整工程とは、同時に行う。その際、ピエゾ抵抗素子３２になる領域はシリコン酸化膜２０やフォトレジスト８の膜厚や形状を調節することで、ピエゾ抵抗素子３２の抵抗値調整とシリコン窒化膜１４の応力調整とを両立させる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の上部にシリコン酸化膜とシリコン窒化膜と多結晶シリコン膜とを積層し、梁部と抵抗素子とを形成する工程を有する電気機械変換器の製造方法において、
前記シリコン窒化膜を前記梁部に加工する工程と、
前記多結晶シリコン膜を前記抵抗素子に加工する工程と、
前記梁部の応力を調整する梁部応力調整工程と、
前記抵抗素子の抵抗値を調節する抵抗値調整工程とを有し、
前記梁部応力調整工程と前記抵抗値調整工程とは、同時に行うことを特徴とする電気機械変換器の製造方法。
【請求項２】
前記抵抗値調整工程は、前記多結晶シリコン膜の所定の部分にイオン注入するイオン注入工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の電気機械変換器の製造方法。
【請求項３】
前記抵抗値調整工程は、前記多結晶シリコン膜の上部全体または一部に絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程を含むことを特徴とする請求項２に記載の電気機械変換器の製造方法。
【請求項４】
前記抵抗値調整工程は、前記絶縁膜の上部に樹脂膜を形成する樹脂膜形成工程を含むことを特徴とする請求項３に記載の電気機械変換器の製造方法。
【請求項５】
前記絶縁膜形成工程は、前記絶縁膜の膜厚を調整することで、前記多結晶シリコン膜から加工する前記抵抗素子の抵抗値を調節することを特徴とする請求項３に記載の電気機械変換器の製造方法。
【請求項６】
前記樹脂膜形成工程は、前記樹脂膜の膜厚を調整することで、前記多結晶シリコン膜から加工する前記抵抗素子の抵抗値を調節することを特徴とする請求項４に記載の電気機械変換器の製造方法。
【請求項７】
前記絶縁膜形成工程は、前記多結晶シリコン膜上に前記絶縁膜の膜厚が異なる領域を設ける工程を含み、前記多結晶シリコン膜を抵抗素子とする部分の形成と前記多結晶シリコン膜と他の部分とを接続する部分の形成とを同時に行うことを特徴とする請求項４に記載の電気機械変換器の製造方法。
【請求項８】
前記樹脂膜形成工程は、前記絶縁膜の上部全体または一部に前記樹脂膜の領域を設ける工程を含み、前記多結晶シリコン膜を抵抗素子とする部分の形成と前記多結晶シリコン膜と他の部分とを接続する部分の形成とを同時に行うことを特徴とする請求項６に記載の電気機械変換器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機械振動を電気信号に変換するまたは電気信号を機械振動に変換する構造体の製造方法において、特に梁構造を有する電気機械変換器をより少ない製造工程で実現する製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、多種多様なセンサーが開発され、サイズも小さくなっている。このセンサーは環境変化に対して材料自身が持っている物理的な変化を電気的に捉えることで成り立っている。この物理的変化は多々存在するが、その中でも機械振動を電気信号に変換するセンサーは、物理センサーという位置付けで広く知られている。
【０００３】
このようなセンサーを応用した様々な製品が開発され市場に出ている。それらの製品はいかに小さく、軽く、安く製造できるかが課題となっている。従って、製品の一部になる部品も当然縮小化が要求される。しかし、サイズが小さくなっても性能を落すことは許されない。
【０００４】
そのためセンサーの感度向上や、異なる方式を用いたセンサーの開発が行われている。加速度センサーの例で見てみると、近年の加速度センサーは半導体化されており、代表的な方式としては、容量式と圧電式とピエゾ抵抗式とがある。
【０００５】
容量式とは、固定して動かない電極と加速度が加わると変形して稼動する電極との間の容量変化を検出する方式である。容量変化をおこすための構造は電極間のギャップ変化を用いている。利点としては温度変化に対しての補正が容易であり、感度が高いことである。欠点は一対の電極間の容量変化は小さいので、これらを並列接続する結線を行い、変化量を大きくしなければならないことである。また、ノイズが入りやすいので検出回路をセンサーのそばに置くなど、浮遊容量をできるだけ検出しないような工夫が必要になることである。
【０００６】
圧電式とは、加速度等で圧電体に加わった歪によって発生する電荷を検出する方式である。利点としては小型で軽量ということがある。欠点は出力インピーダンスが高い、静的加速度が検出できないなどがある。
【０００７】
ピエゾ抵抗式とは、物体にかかる応力によって物体の抵抗値が変化し、その抵抗値変化を周辺回路でブリッジを形成して電圧変化として検出する方式である。この方式の利点は小型化が容易であること、検出回路の構成が簡単であることである。欠点としては、ピエゾ抵抗素子が半導体であるので、温度に対しての変化が大きく補正が必要になることである。
【０００８】
このような各種の方式の中でもピエゾ抵抗式は、小型、簡便、大量生産が可能であることから、広く使われている。
【０００９】
ところで、大量生産を可能とするには、汎用的な製造プロセスで製造することが重要であって、特にピエゾ抵抗式は、半導体で構成するため、半導体装置を製造する汎用的なＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）製造プロセスが適用できるという利点がある。
【００１０】
汎用的なＣＭＯＳ製造プロセスが適用できる例として、ＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  ｏｎ
Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）ウェハを用いた製造プロセスやエピタキシャル層を用いた製造プロセスがある。確かにこれらのＳＯＩ製造プロセスであれば、ＣＭＯＳ製造プロセスとの整合性は高い。
しかしながら、ＳＯＩウェハは、シリコンなどの単層ウェハに比べ構造が複雑なために、ウェハコストが高くなってしまうというデメリットがある。
【００１１】
そこで、汎用的なＣＭＯＳ製造プロセスの中で使用できる材料を用いてピエゾ抵抗式の加速度センサーを製造することが提案されており、代表的な技術として、安価なシリコン基板を用いる製造方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【００１２】
特許文献１に記載されている加速度センサーの製造方法は、安価なシリコン基板を用いて製造する際に、シリコン酸化膜やシリコン窒化膜の内部応力が大きいため、この膜が梁に残っているとすると、梁に大きな応力がかかり、正常な動きが阻害されてしまうことを防止する技術であって、梁の表面と裏面とに同じ応力特性を持つ膜を形成することで応力のバランスを取り、梁にかかる応力を低減させるというものである。
【００１３】
特許文献１に示した従来技術は、シリコン窒化膜自体の内部応力を低減するものではなく、梁に加わる応力のバランスを取るものであるが、シリコン窒化膜の内部応力そのものを低減する方法も提案されている（例えば、非特許文献１参照。）。
【００１４】
非特許文献１には、シリコン窒化膜にイオン注入する際に、そのイオン種やイオンのエネルギー、ドーズ量をパラメータにしてシリコン窒化膜の内部応力やヤング率の変化を評価し、イオンが大きいほど、エネルギーが高いほど、ドーズ量が多いほど内部応力が低下する効果が大きいことを示している。
【００１５】
非特許文献１に記載の内容を図を用いて説明する。図１４は、シリコン窒化膜にボロンをイオン注入した場合のシリコン窒化膜の内部応力の変化やヤング率の変化を示したグラフである。
【００１６】
図１４において、左縦軸がシリコン窒化膜の内部応力、右縦軸がシリコン窒化膜のヤング率を示している。横軸はボロンイオンのドーズ量を示している。グラフ中で白抜きの記号は内部応力を示し、塗りつぶしはヤング率を示している。また丸印はイオンエネルギー４０ＫｅＶ、四角印は７０ＫｅＶ、三角印は１３０ＫｅＶを示している。
図１４で明らかなように、ドーズ量が多いほど、イオンエネルギーが高いほど内部応力低減の効果は大きいことがわかる。
【００１７】
【特許文献１】特許第３４２７４６２号公報（第６頁、第１図）
【非特許文献１】田畑修、他３名、「イオン注入法による圧力センサ用窒化シリコン薄膜の機械的物性制御」、電学論Ｃ、平成２年、第１１０巻、第４号、Ｐ．２２８−２３４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
特許文献１に示した従来技術の加速度センサーの製造方法は、梁になるシリコン基板の表面と裏面とに同じ応力特性を持つ膜を形成するため、シリコン基板を２枚用いて接合し、一方を研磨する必要がある。このため、安価なシリコン基板を用いても、その基板は２枚必要であるから製造方法が複雑になってしまうという問題があった。また、コスト低減も十分できない。
【００１９】
また、非特許文献１には、シリコン窒化膜の内部応力を低減するため、この部分にイオ
ン注入する際の適する注入条件などについて示唆されているものの、安価なシリコン基板を用いて加速度センサーを製造する方法としては十分な記載がなされていなかった。
【００２０】
本発明の目的は、上記のような従来の技術の問題を解決するため、ピエゾ抵抗素子となる膜の抵抗値調整用イオン注入工程と、梁となる膜の応力調整用イオン注入工程とを同じ工程とし、梁構造のピエゾ抵抗素子を用いた加速度センサーをより少ない製造工程で実現する電気機械変換器の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記目的を達成するために、本発明の電気機械変換器においては、下記に示す製造方法を採用する。
【００２２】
基板の上部にシリコン酸化膜とシリコン窒化膜と多結晶シリコン膜とを積層し、梁部と抵抗素子とを形成する工程を有する電気機械変換器の製造方法において、
シリコン窒化膜を梁部に加工する工程と、多結晶シリコン膜を抵抗素子に加工する工程と、梁部の応力を調整する梁部応力調整工程と、抵抗素子の抵抗値を調節する抵抗値調整工程とを有し、梁部応力調整工程と抵抗値調整工程とは、同時に行うことを特徴とする。
【００２３】
抵抗値調整工程は、多結晶シリコン膜の所定の部分にイオン注入するイオン注入工程を含むことを特徴とする。
【００２４】
抵抗値調整工程は、多結晶シリコン膜の上部全体または一部に絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程を含むことを特徴とする。
【００２５】
抵抗値調整工程は、絶縁膜の上部に樹脂膜を形成する樹脂膜形成工程を含むことを特徴とする。
【００２６】
絶縁膜形成工程は、絶縁膜の膜厚を調整することで、多結晶シリコン膜から加工する抵抗素子の抵抗値を調節することを特徴とする。
【００２７】
樹脂膜形成工程は、樹脂膜の膜厚を調整することで、多結晶シリコン膜から加工する抵抗素子の抵抗値を調節することを特徴とする。
【００２８】
絶縁膜形成工程は、多結晶シリコン膜上に絶縁膜の膜厚が異なる領域を設ける工程を含み、多結晶シリコン膜を抵抗素子とする部分の形成と多結晶シリコン膜と他の部分とを接続する部分の形成とを同時に行うことを特徴とする。
【００２９】
樹脂膜形成工程は、絶縁膜の上部全体または一部に樹脂膜の領域を設ける工程を含み、多結晶シリコン膜を抵抗素子とする部分の形成と多結晶シリコン膜と他の部分とを接続する部分の形成とを同時に行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の電気機械変換器の製造方法は、ＣＭＯＳ製造プロセスで通常使用するウェハを１枚用い、抵抗素子となる多結晶シリコン膜の上面に形成する絶縁膜や樹脂膜の膜厚や形状を調節することで、抵抗素子の抵抗値調節の製造工程と梁部の応力調整の製造工程とを同じイオン種を用いて同時に行うことができ、抵抗素子の抵抗値調整と梁部の応力調整とを同時に行うことができる。
このような製造方法によって、より少ない製造工程で電気機械変換器を製造することができるという効果を有する。
また、従来知られているＣＭＯＳ製造プロセスとの混載を容易にできるから、その適用
範囲は広く、多くの電気機械変換器の製造に用いることができるという効果も有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
［製造方法の説明：図１〜図１１］
本発明の電気機械変換器の製造方法について図１〜図１１を用いて説明する。なお、本発明の実施の形態では、シリコン基板のウェハを用いて、その基板の上部にシリコン酸化膜とシリコン窒化膜と多結晶シリコン膜とを積層し、梁部と抵抗素子とを形成する。抵抗素子は、ピエゾ抵抗素子とする。本発明の実施の形態では、加速度センサー部分を説明する。
【００３２】
図１に示すように、基板１０の上部にシリコン酸化膜１２を知られている製造方法により形成する。その膜厚は、１．０μｍである。
その上部にシリコン窒化膜１４を形成する。その製造条件は、温度が７８０℃で原料ガス組成比（ＳｉＨ２Ｃｌ２／ＮＨ３＝０．１）で成膜時間４２分である。その膜厚は、０．１μｍである。
さらに、その上部に多結晶シリコン膜１６を形成する。その製造条件は、温度が６３０℃でモノシランガスを用い、成膜時間１４分である。その膜厚は、０．２μｍである。
【００３３】
次に、図２に示すように、基板１０の上部にフォトレジスト１８を知られている製造方法により形成する。フォトレジスト１８は、所望の形状にパターニングする。その後、このフォトレジスト１８をマスクにしてドライエッチング法を用いて多結晶シリコン膜１６を所望の形状に加工する。多結晶シリコン膜１６の加工後は、フォトレジスト１８は除去する。
この所望の形状に加工した多結晶シリコン膜１６は、後の製造工程でボロン（Ｂ＋）のイオン注入を行うことでピエゾ抵抗素子になる。
【００３４】
次に、多結晶シリコン膜の上部に絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程を説明する。絶縁膜は、シリコン酸化膜２０である。多結晶シリコン膜１６の上部の全体または一部にシリコン酸化膜２０を設ける。
図３（ａ）では、多結晶シリコン膜１６の上部全面とその側面を含む周囲全面にも設けるように記載している。その製造条件は、温度が１０００℃で酸素と窒素の分圧比が１、成膜時間を４７分の条件である。その膜厚は、０．０３μｍである。この膜の形成時には、シリコン窒化膜１４にはシリコン酸化膜２０は形成されない。
【００３５】
次に、絶縁膜の上部に樹脂膜を形成する樹脂膜形成工程を説明する。樹脂膜は、例えば、フォトレジスト８である。
基板１０の上部の全面にフォトレジスト８を形成する。フォトレジスト８は、すでに知られている製造方法を用いて形成することができる。フォトレジスト８を少なくともシリコン酸化膜２０の上部に残るようにパターニングする。
【００３６】
その後、ボロン（Ｂ+）を基板１０の上部全面にイオン注入する。その製造条件は、イオンエネルギー８０ＫｅＶでドーズ量１．０Ｅ１６（ａｔｏｍｓ／ｃｍ２）である。
【００３７】
図３（ｂ）には、図３（ａ）のＡ−Ａ‘断面図を示す。この図３（ｂ）は、本発明の特徴である抵抗値調整工程と梁部応力調整工程とを説明するためのものである。
多結晶シリコン膜１６は、すでに説明した通り、後の製造工程によりピエゾ抵抗素子となる。一方、シリコン窒化膜１４の一部は、後の製造工程により梁部となる。多結晶シリコン膜１６をピエゾ抵抗素子にするには、まず、多結晶シリコン膜自体の抵抗値を所望の値に調整する必要があり、抵抗値調整工程が必要である。抵抗値調整工程は、例えば、イオン注入などにより不純物を多結晶シリコン膜１６にイオン注入する。また、梁部の応力
を所望の特性に調整するには梁部応力調整工程が必要である。梁部応力調整工程は、従来技術でも説明した通り、イオン注入などにより不純物をシリコン窒化膜１４にイオン注入する。
【００３８】
つまり、多結晶シリコン膜１６の上部にシリコン酸化膜２０とフォトレジスト８とを設け、シリコン窒化膜１４の上面を剥き出しの状態として、ボロンイオンをそれらの全面にイオン注入する。図３（ｂ）では、この全面のボロンイオンのイオン注入を説明しやすいように、抵抗値調整用ボロンと応力調整用ボロンとに分けて表記しているが、別々のイオン注入ではなく同じイオン種を用いて同時に行うイオン注入である。
【００３９】
多結晶シリコン膜１６には、その上部に絶縁膜であるシリコン酸化膜２０があり、さらにその上部に樹脂膜であるフォトレジスト８がある。このため、到達できるボロンイオンは少なくなる。それに対してシリコン窒化膜１４に到達するボロンイオンは遮るものがないので、イオンエネルギーの大きな状態で到達できる。
【００４０】
このようにすることで、多結晶シリコン膜１６の抵抗値を所望の値にすることと、梁部の応力を所望の特性にすることが一度にできるのである。すなわち、抵抗値調整工程と梁部応力調整工程とを一度のボロンイオンのイオン注入により実施できるというものである。これが本発明のもっとも特徴的な部分である。
【００４１】
また、多結晶シリコン膜１６の抵抗値を所望の値に調整するには、シリコン酸化膜２０の膜厚とフォトレジスト８の膜厚とをそれぞれ調節することで、全面に打たれるボロンの注入条件は同じでも、多結晶シリコン膜１６に到達するボロンイオンを加減することができるので、その抵抗値調節をより細かくすることができる。
【００４２】
もちろん、シリコン酸化膜２０とフォトレジスト８との膜厚を変えるだけではない。多結晶シリコン膜１６の上部に設けるシリコン酸化膜２０やフォトレジスト８の形状を工夫することで、多結晶シリコン膜１６に到達または分布するボロンイオンを調整することができる。
【００４３】
図１２は多結晶シリコン膜１６の平面図である。図１２（ａ）や（ｂ）に示すように、シリコン酸化膜２０やフォトレジスト８を市松模様や所望のパターンにすることができる。
なお、図１２（ａ）や（ｂ）は、一例としてシリコン酸化膜２０を示すものであるが、フォトレジスト８でもよいことは言うまでもない。さらには、これらシリコン酸化膜２０とフォトレジスト８とを重ねてパターン形成しても、双方の重なりをずらせてもよい。
【００４４】
このように、シリコン酸化膜２０やフォトレジスト８は、多結晶シリコン膜１６の上部全面に設ける必要はない。
後の製造工程で、多結晶シリコン膜１６内にイオン注入されたボロンイオンをアニール処理により拡散させるので、多結晶シリコン膜１６にボロンイオンを所望のパターンでイオン注入し分布させることにより、その抵抗値を制御することができるのである。
【００４５】
さらに、多結晶シリコン膜１６が後の製造工程を経てピエゾ抵抗素子となった際には、外部と接続するための金属配線と接続を行う領域が必要である。この領域は低抵抗化しておく必要がある。
図１２（ｃ）にその一例を示す。低抵抗化したい領域を領域８１とする。この領域８１のフォトレジスト８やシリコン酸化膜２０を除去しておく。このようにすることにより、ボロンイオンがより多く多結晶シリコン膜１６に到達し、この領域を低抵抗化することが可能となる。すなわち、金属配線との接続抵抗を下げることが可能となる。
【００４６】
また、図１３に示すように、多結晶シリコン膜１６上のシリコン酸化膜２０の厚みを部分的に変えた場合にも、多結晶シリコン膜１６に到達または分布するボロンイオンを調節することが可能である。
この場合、薄膜化領域３４を設けることで、この薄膜化領域３４に注入するボロンイオンは、多結晶シリコン膜１６の他の領域に到達するボロンイオンに比べて多くなるので、この薄膜化領域３４下の領域を低抵抗化できる。
【００４７】
その後、樹脂膜であるフォトレジスト８は除去する。ところで、ボロンをイオン種として選定しているのは、Ｐ型のピエゾ抵抗素子を形成するためであり、Ｐ型導電型の抵抗を使用する理由は、歪み感度が大きい利点があるからである。電気機械変換器の用途や仕様に応じてピエゾ抵抗素子の特性が選択される場合もあり、Ｐ型のピエゾ抵抗素子に限定するものではない。
【００４８】
その後、窒素雰囲気中１０００℃、３０分のアニールを行い、多結晶シリコン膜１６内にイオン注入されたボロンイオンを拡散させる。
この製造工程によって、多結晶シリコン膜１６は、所望の抵抗値と導電型を有するピエゾ抵抗素子３２として用いることができるようになる。以後の製造工程の説明では、多結晶シリコン膜１６をピエゾ抵抗素子３２と表記する。
【００４９】
次に、図４に示すように、フッ酸を用いたウェットエッチングにより、シリコン酸化膜２０を除去する。その後に、基板１０の上部全面にアルミニウム膜２２１をスパッタリングで形成する。その膜厚は、０．８μｍである。
このアルミニウム膜２２１上にフォトレジスト１８を形成した後にパターニングし、図５に示すようにドライエッチング法によって、アルミニウム膜２２１を所望の形状に加工し、金属配線２２を形成する。その後、フォトレジスト１８は除去する。
【００５０】
次に、図６に示すように、梁部用樹脂膜２４を基板１０の上部に形成する。梁部用樹脂膜２４は、例えばポリイミドである。その膜厚は１．０μｍである。
その後、図７に示すように、プラズマシリコン酸化膜２６を梁部用樹脂膜２４の上部に形成する。その膜厚は、０．３μｍである。このプラズマシリコン酸化膜２６は、梁部用樹脂膜２４をパターニングするために用いるマスクになる。
【００５１】
次に、図８に示すようにフォトレジスト１８を全面に形成し、外部に電気信号を取り出すための領域と、梁になる部分以外の梁部用樹脂膜２４を除去することを想定して、フォトレジスト１８を所望の形状にパターニングする。
その後、プラズマシリコン酸化膜２６を選択的に除去した後、フォトレジスト１８を除去する。
【００５２】
次に、基板１０の裏面にフォトレジストなどからなるマスクを形成して錘部２８を形成するためのパターンを作り、基板１０を錘形状にエッチングするのであるが、まず、基板１０の上側面と下側面との両方に表面フォトレジスト３０ａと裏面フォトレジスト３０ｂとをそれぞれ形成する。
表面フォトレジスト３０ａは表面保護のために用い、裏面フォトレジスト３０ｂは裏面の基板１０をエッチングするために用いる。
錘部２８形成のために、基板１０の下側面側の裏面フォトレジスト３０ｂを所望の形状にパターニングする。
【００５３】
次に、表面フォトレジスト３０ａで保護した上側面を下にしてドライエッチング装置に配置し、異方性を有するエッチング工程であるドライエッチング法により、基板１０を下
側面から所定の距離（シリコン酸化膜１２に達する程度）までエッチングを行う。このドライエッチング条件は、よく知られているエッチングガスであるＳＦ６（６フッ化硫黄）とデポジションガスであるＣ４Ｈ８（シクロブタン）とを用いて、エッチングとデポジションとを交互に行う方法である。
【００５４】
図９は、裏面フォトレジスト３０ｂを所望の形状に加工し、その形状に準じて基板１０を所望の形状にエッチングし終わった状態を示している。
その後、表面と下面側の表面フォトレジスト３０ａと裏面フォトレジスト３０ｂとを除去する。
【００５５】
次に、図１０に示すように、所望の形状にパターニングしたプラズマシリコン酸化膜２６をマスクにして、酸素プラズマアッシングを用いて梁部用樹脂膜２４をプラズマシリコン酸化膜２６と同じ形状に形成する。
【００５６】
次に、図１１に示すように、表面に形成していたプラズマシリコン酸化膜２６をプラズマエッチング装置を用いて全面除去する。基板１０の表面全体をフォトレジストで覆った後に、フッ酸を用いたウェットエッチングで錘部２８に覆われていないシリコン酸化膜１２を除去する。
この製造工程により、梁部としては応力を調節したシリコン窒化膜１４と梁部用樹脂膜２４との積層膜構造が形成される。
また、図示はしていないが、この梁部用樹脂膜２４を選択的に除去し、外部と電気的に接続するパッド領域を形成する。
【００５７】
以上の説明で明らかなように、本発明の電気機械変換器の製造方法は、梁材としてＣＭＯＳ製造プロセスで通常用いているシリコン窒化膜１４と梁部用樹脂膜２４とを用い、また、ピエゾ抵抗素子３２の抵抗値調整工程と梁部となるシリコン窒化膜１４の梁部応力調整工程とに用いるイオン注入工程を同じ製造工程とすることで、より少ない製造工程で梁構造のピエゾ抵抗素子を用いた加速度センサーを有する電気機械変換器を製造することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明の電気機械変換器の製造方法は、圧力センサーや加速度センサーに用いることができる。特に、小型化やＩＣとの混載が進むセンサーの製造方法としては好適である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の電気機械変換器の積層膜を形成する工程を説明する断面図である。
【図２】本発明の電気機械変換器の多結晶シリコン膜をパターニングする工程を説明する断面図である。
【図３】本発明の電気機械変換器のボロンイオンを注入する工程を説明する断面図である。
【図４】本発明の電気機械変換器のアルミニウム膜の形成工程を説明する断面図である。
【図５】本発明の電気機械変換器の金属配線の形成工程を説明する断面図である。
【図６】本発明の電気機械変換器の梁部用樹脂膜の形成工程を説明する断面図である。
【図７】本発明の電気機械変換器のプラズマシリコン酸化膜の形成工程を説明する断面図である。
【図８】本発明の電気機械変換器のプラズマシリコン酸化膜の梁部パターン形成工程を説明する断面図である。
【図９】本発明の電気機械変換器の錘部の形成工程を説明する断面図である。
【図１０】本発明の電気機械変換器の梁部用樹脂膜の梁部パターン形成工程を説明する断面図である。
【図１１】本発明の電気機械変換器のプラズマシリコン酸化膜とシリコン酸化膜の除去工程を説明する断面図である。
【図１２】本発明の電気機械変換器の抵抗素子形成のためのパターンの例を説明する平面図である。
【図１３】本発明の電気機械変換器のボロンイオンを注入する工程を説明する断面図である。
【図１４】非特許文献におけるイオン注入の応力緩和に対する有効性を示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
８  フォトレジスト
１０  基板
１２  シリコン酸化膜
１４  シリコン窒化膜
１６  多結晶シリコン膜
１８  フォトレジスト
２０  シリコン酸化膜
２２  金属配線
２４  梁部用樹脂膜
２６  プラズマシリコン酸化膜
２８  錘部
３０ａ  表面フォトレジスト  
３０ｂ  裏面フォトレジスト
３２  ピエゾ抵抗素子
２２１  アルミニウム膜
３４  薄膜領域
８１  低抵抗化したい領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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